Silmäpiste
Silmäpiste on yksinkertainen biologinen elin, jota käytetään valon havaitsemiseen. Sitä voidaan kutsua myös nimellä ocellus tai pigmenttikuoppa. Ne ovat melko yleisiä pienissä, yksinkertaisissa selkärangattomissa, kuten Planaria-eläimissä. Niissä ei ole linssejä eikä mitään tarkennuskeinoja. Siksi ne voivat aistia valoa pimeästä, mutta ne eivät anna eläimelle visuaalista näkymää, kuten silmämme tekevät.
Monissa yksinkertaisissa eläimissä silmäpiste aistii valoa opsiniksi kutsutun pigmenttimolekyylin avulla. Silmäpisteestä kulkee hermosäie yksinkertaiseen hermostoon. Tämän ansiosta eläin voi liikkua esimerkiksi sen ylitse kulkevan varjon vaikutuksesta.
Silmäpisteitä esiintyy myös yksisoluisissa protisteissa, kuten Euglena ja Chlamydomonas, joissa se on yhteydessä lippulukkoon. Näin valopilkusta saatava tieto voi vaikuttaa solujen liikkeeseen.
Ensimmäiset tähän mennessä löydetyt silmien fossiilit ovat peräisin varhaiskambrikaudelta (noin 540 miljoonaa vuotta sitten). Tänä aikana tapahtui ilmeisen nopea evoluution pamaus, jota kutsutaan "Kambrian räjähdykseksi". Yksi ajatus on, että silmien evoluutio käynnisti kilpavarustelun, joka johti nopeaan evoluutiovyöryyn. Paljon aikaisemmin eliöt olisivat käyttäneet valopisteitä valoherkkyyden vuoksi, mutta niillä ei ollut nopeaa suunnistusta varten näkökenttää.
Kaaviokuva Euglena-solusta, jossa on punainen silmäpilkku.
Kaaviokuva Chlamydomonas-solusta, jossa on kloroplastin silmäpiste.
Tärkeimmät vaiheet nilviäissilmän kehityksessä.
Kysymyksiä ja vastauksia
K: Mikä on silmäpiste?
V: Silmäpiste on yksinkertainen elin, jota käytetään valon havaitsemiseen pienissä, yksinkertaisissa selkärangattomissa eläimissä, kuten Planariassa, ja yksisoluisissa protisteissa, kuten Euglenassa ja Chlamydomonasissa.
K: Mitä muita nimiä silmäpisteellä on?
V: Silmäpesäkettä voidaan kutsua myös nimellä ocellus tai pigmenttikuoppa.
K: Miten silmäpisteet eroavat silmistämme?
V: Silmäpisteissä ei ole linssejä eikä tarkennuskeinoja, joten ne voivat vain aistia valoa pimeästä, mutta ne eivät anna eläimelle visuaalista näkymää, kuten silmämme tekevät.
K: Miten eläimet, joilla on silmäpisteitä, reagoivat valoon?
V: Monissa eläimissä, joilla on silmäpiste, opsin-niminen pigmenttimolekyyli havaitsee valon, ja hermosäie kuljettaa tiedon silmäpisteestä eläimen yksinkertaiseen hermostoon. Näin eläin voi liikkua esimerkiksi varjon kulkiessa sen yli.
K: Milloin silmät ilmestyivät ensimmäisen kerran fossiileihin?
V: Ensimmäiset fossiiliset silmät ovat peräisin varhaiselta kambrikaudelta, noin 540 miljoonaa vuotta sitten.
K: Mikä on "kambrikauden räjähdys"?
V: "Kambrian räjähdys" viittaa nopean evoluution puhkeamiseen, joka tapahtui varhaisella kambrikaudella.
K: Mikä on yksi teoria siitä, miten silmien evoluutio on voinut vaikuttaa tähän nopeaan evoluutioon?
V: Yksi teoria on, että silmien evoluutio käynnisti "asevarustelukilpailun", joka johti nopeaan evoluutiopyrähdykseen. Paremmin näkevät organismit pystyivät paremmin suunnistamaan ympäristössään ja löytämään ravintoa, joten niillä oli kilpailuetua silmättömiin organismeihin nähden.
